——本报独家专访奥运会开闭幕式焰火团队专家组组长赵家玉
“人们常说，好的开幕式意味着奥运会成功一半，我们这个团队又加了一句话，精妙的点火仪式则意味着开幕式成功一半。”北京奥运会开闭幕式焰火团队专家组组长、主火炬点火团队的主要成员、北京理工大学宇航科学技术学院教授赵家玉这样对记者说。作为项目负责人，他还承担了国家科技支撑计划奥运科技专项课题———“北京奥运会开闭幕式焰火关键技术研究”。
在北京奥运会开幕前夕，他接受了本报记者独家专访，并且在8月9日0点20分，北京奥运会开幕式刚刚结束10分钟之际，又与本报记者进行了电话连线，道出了主火炬点火和焰火设计的奥妙。
主火炬点火在“鸟巢”进行了4次试验
记者：点火的时候您在什么地方？感受如何？
赵家玉：我就在“鸟巢”火炬点火的指挥中心。当时的心情很紧张，但我们有把握，因为已经成功试验过几次。
记者：之前进行过几次点火试验？
赵家玉：我们在外省有一个基地，关于点火的试验进行了很多次。在“鸟巢”，主火炬点火进行了4次正式排练，最后一次是在8月6日凌晨2点多，这4次李宁都参加了。
记者：采用这种点火方式有什么特殊含义呢？
赵家玉：李宁在空中奔跑的时候，身后打开的卷轴上，放映的是历届奥运会主火炬点燃的经典画面，所有主火炬手都出现了，还有北京奥运会火炬传递从国外到国内的过程。这象征点火贯穿了奥运历史，从世界到中国，用奔跑的方式，由慢到快，最后点火像一条火龙，气势如虹。
记者：主火炬塔是什么时候在“鸟巢”搭建的？
赵家玉：最后点燃的主火炬塔大约18米高，是一个祥云火炬的形状，早在几个月前就已经卧在“鸟巢”顶部，点火前40分钟被悄悄竖起。李宁沿着“鸟巢”顶盖内沿，在空中距离地面约45米处，跑了大约500米，耗时3分钟左右，然后点燃火捻，火焰在主火炬塔内部螺旋上升，最后点燃主火炬。
“焰火的高度和爆炸的时间能精确控制”
记者：我们看到有很多“脚印”、“五环”形状的焰火，是怎么燃放的？
赵家玉：从永定门经过天安门到达“鸟巢”的中轴线上，我们共设立29个焰火阵地，在空中依次打出29个“脚印”图案，打到180米左右的高空，每个“脚印”大概70米长，以表现第29届奥运会来到中国，来到北京，来到“鸟巢”。至于“奥运五环”，我们的设计是到114米左右的高空时没有轨迹，然后逐渐变大变亮，相交产生效果。这些都是动态的。
记者：这些焰火燃放的高度和时间好像都差不多，这是怎么做到的？
赵家玉：这主要是依靠芯片控制，我们实现了用电脑芯片对礼花弹爆炸时间精确控制，出筒以后能够保证它发射到同一高度，在同一个时间炸开。“脚印”、“奥运五环”都是这样实现的。
记者：这种技术是不是世界领先的？
赵家玉：这种技术叫“动态图形焰火技术”，是世界首创。以往世界各国发射的焰火图形大都是静态的，而且高度、角度很难控制。2年里我们通过1000多次试验，研发出可以精确定向控制的膛压式发射技术，原理是利用发射底下的压力改变装置角度，可以随意调整焰火的发射角度和高度。
记者：这次共燃放了多少焰火？
赵家玉：我们在“鸟巢”顶部安放了1000多个发射装置，装了将近16000个烟花，这是奥运史上最多的一次。开幕式的礼花弹有150多个品种，是国内焰火燃放中品种最多的一次。闭幕式上，北京18个区县将会参与燃放焰火，这样又增加了7万多发礼花弹。
记者：在“鸟巢”顶部放焰火，会不会影响“鸟巢”的安全？
赵家玉：我们对在“鸟巢”顶部进行焰火燃放的可行性和安全性，进行了5次模拟试验，其中在“鸟巢”顶部进行了两次实际燃放试验，试验结果表明，焰火燃放不会引起“鸟巢”膜的燃烧。“鸟巢”顶上单个产品最大装药量为100克，即使多发同时发射燃放，后坐力和震动也不会影响“鸟巢”的总体结构。
张艺谋拍板：“开幕式就用这个技术”
记者：这次的焰火技术研究了多长时间？
赵家玉：其实，在2006年7月，我就开始了关于动态图形焰火技术的研究，当时是和北京一家公司合作研发的。
记者：那后来您是怎么加入到北京奥运会焰火团队中的呢？
赵家玉：2008年年初，北京奥运会开幕式焰火创意导演蔡国强找到我，希望我加盟焰火设计团队，他看了几次我们在野外进行的实地焰火燃放，觉得非常好，又把开幕式的总导演张艺谋请来看。当时我们已经能够在天上打出动态图形了，张艺谋看了很感兴趣，当即拍板决定，在北京奥运会开幕式的焰火表演中，运用这种动态图形焰火技术做出“奥运五环”等图案。
记者：这是您第一次参与大型焰火的燃放吗？
赵家玉：不是，我研究焰火技术近30年，曾经参与北京亚运会、世界大学生运动会的焰火设计和技术指导。
记者：这次焰火燃放和以往有什么不同？
赵家玉：这次限制很多，比如寻找合适的野外燃放试验的地点就很困难。因为北京燃放烟花爆竹有限制，而且我们又要保密，所以，经常夜里开车到北京与河北交界的地方进行燃放试验，第二天凌晨再赶回来，有时忙起来一天只吃一顿饭，每天只睡4个小时，有一次我站在路边就睡着了。不过现在看起来，这些努力都值得。
北京理工大学爆炸科学与技术实验室负责人赵家玉，是本届奥运会主火炬点火团队的主要成员。从2007年起，他作为项目负责人，参加了国家科技支撑计划奥运科技专项课题“北京奥运会开闭幕式焰火关键技术研究”，目前已申请了10多项专利。
赵家玉说，以往奥运会也有奥运标志被应用到焰火的燃放中，但基本上都是在地面固定好烟管，装好焰火弹，同时点火，以便在天空中制造出奥运五环效果。“我们通过科技攻关，掌握了动态空中焰火组图技术，让五环动起来了。”
据介绍，用于“奥运五环”的特效烟火弹分三层，最外层为黯然点火药，也就是说，烟火弹从发射到升至100米高空时，远距离观赏者是看不到的。烟火弹上升到100米高空后，第二层点火药开始燃烧，这层火药燃烧速度非常快，观众会在这一刻突然看到烟火弹，震撼效果强烈。随着烟火弹快速上升，第三层高亮度银白色火药开始燃烧，焰火图形变大变亮，一个直径70米的巨大的环形图案最终形成。
奥运会开幕式上的“笑脸”也属于不规则动态焰火。赵家玉说，“笑脸”发射器类似人脸图形：外环有32根发射管，形成脸部轮廓；内环上部有两个发射管，就像眼睛，下部是8个发射管，类似微笑时的嘴巴。42个发射管同时发射，在距地面180米的高空呈现出最大长度80米的“笑脸”，全程5秒钟。
赵家玉说，“笑脸”分红白两种颜色，但眼睛部位的药剂分不同颜色，颜色的变换，在观众看起来就像在眨眼微笑了。
新装备·矩阵发射系统
国内外焰火史上首次用
在空中拼接造型与传统焰火图案，完全是两回事。为了达到若干个发光球在同一时刻燃烧的效果，就必须解决发射装备问题。
北京理工大学赵家玉教授提出大胆设想，研发矩阵式焰火膛压精确发射系统（俗称发射炮）。
在北京奥运会开闭幕式运营中心焰火创意和制作人员、赵家玉教授、河北湖南等礼花厂有关专家和技术人员的大力支持下，优力达科贸有限责任公司全体科研人员，经过无数次研究实验。
最终，科研人员运用燃气流量分控、内弹道膛压变容调控和误差补偿三项创新技术，研制出矩阵式焰火膛压精确发射系统。
知道内情的人说，新发射炮的研发，还有武警北京总队焰火施放分队的总指挥黄晓文一份功劳。
那一次，黄晓文组织官兵做矩阵式发射炮实地安装操练的时候发现，当初的发射炮不仅每次在使用前后都要用吊车从车里装上装下，还涉及到占用发射场地问题。
黄晓文找到研发人员当即提出：把落地式改成车载式。提议改变了一个设计，诞生了一个新发明。
到目前，车载矩阵发射系统已经申报自主知识产权8项，获得技术发明和实用型专利7项。值得一提的是，使用这种车载矩阵式发射装备，在国内外焰火史上还是第一次。
来源：中国教育报2008年08月09日第3版